アルカリ性ホスファターゼ分子中C末端構造を変換する酵素の検出とその局在

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454548
• 研究機関: 埼玉医科大学
• 研究代表者: 菰田 二一 埼玉医科大学, 医学部, 助教授 (10049835)
• 研究分担者: 小山 岩雄 埼玉医科大学短期大学, 臨床検査科, 助教授 (30153688) ; 坂岸 良克 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (90049768)
• キーワード: アルカリ性ホスファターゼ / GPI-アンカー / ペプチドアンカー / C末端変換酵素 / 細胞下分画 / ミクロソーム分画 / 分子量

研究概要

生体膜結合酵素であるアルカリ性ホスファターゼ(ALP)分子は、通常C末端アミノ酸には糖脂質様構造(Glycan-phosphatidylinositol anchor)を持っているが、ヒト肺癌組織に検出される胎盤様ALPあるいはNitrosomethylurea(MIVU)で発癌させたラット胃癌組織に認められる小腸様ALP分子のC末端にはGPI-アンカーを持たず、その前駆体であるペプチドアンカーを持つALPが生化学的並びに免疫組織化学的に増加することを平成4年度の科学研究費実績として報告した。
平成5年度は、先づ癌化に伴うALP分子のC末端構造が、アセチル化したGPI-アンカー構造を持っていないかどうか、確かにGPI-アンカーが無いかをPIPLO処理やGPI-アンカーに対する抗体で検討したところ、癌化に伴ってGPI-アンカー含量が著明に低下することを確認した。
次にGPI-アンカーを持つ成熟型ALPのアミノ酸配列のC末端6残基より前駆体ALPの疎水性ペプチドの前半13残基にまたがるペプチドを合成し、この合成ペプチドより前駆体ALPの疎水性ペプチド配列のみを切断する活性(つまりペプチドアンカーよりGPI-アンカーへ変換すると思われるputative transamidase)を調べたところ、細胞下分画上、ミクロソーム分画にその活性が最も高く、細胞上清やミトコンドリア分画には低かった。更にミクロソーム分画を界面活性化剤にて可溶化後、これをゲル濾過すると、前駆体ALP合成ペプチドを選択的に切断する活性は、分子量としておよそ110キロダルトンに検出された。
本研究によって新しく発見できたALP C末端ペプチドアンカーからGPI-アンカーへ変換に関与すると思われる本酵素は、今後GPI-アンカーを持つ膜タンパク共通の構造や機能を予測する上で、重要な指標となり得るものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Hoshino,T.,Kumasaka,K.,Komoda,T.et al.: "A case of benign familial hyperphosphatasemia of intestinal origin" Clinical Biochemistry. 26. 421-425 (1993)
• [文献書誌] Hoshino,T.,Kumasaka,K.,Komoda,T.et al.: "Abnormal alkaline phosphatase of hepatic-type in cerebrospinal fluid of a patient with intracranial metastasis from lung cancer" Journal of Clinical Pathology. 46. 1059-1061 (1993)
• [文献書誌] Miura,M.,Sakagishi,Y.,Hata,K.,Komoda,T.: "Differences between the sugar moieties of liver- and bone-type alkaline phosphatases:A re-evaluation" Annals of Clinical Biochemistry. 31. 25-36 (1994)
• [文献書誌] Komoda,T.,Koyama,I.,Sakagishi,Y.et al.: "Enhanced expression of nascent alkaline phosphatases bearing a hydrophobic peptide anchor with alignant transformation" The Clinical Biochemist-Reviews(Int.Symp.on Clin.Enzymol.). 14. S38 (1993)
• [文献書誌] Irino,T.,Matsushita,M.,Sakagishi,Y.Komoda,T20GB05:Phosphorylcholine as a unique substrate for human intestinal alkaline phosphatase: International Journal of Biochemistry. 26(in press). (1994)
• [文献書誌] Yamagishi,F.,Komoda,T.,Alpers,D.H.et al.: "The clearance of surfactant-like particle(SLP) proteins from the circulation in rats" American Journal of Physiology. 267(in press). (1994)